网络概述：数据包数据帧

Posted 2020-10-14

 

1、数据包

    “包”(Packet)是TCP/IP协议通信传输中的数据单位，一般也称“数据包”。有人说，局域网中传输的不是“帧”(Frame)吗？没错，但是TCP/IP协议是工作在OSI模型第三层(网络层)、第四层(传输层)上的，而帧是工作在第二层(数据链路层)。上一层的内容由下一层的内容来传输，所以在局域网中，“包”是包含在“帧”里的。

     数据包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”、“净载数据”等部分构成。 数据包的结构与我们平常写信非常类似，目的IP地址是说明这个数据包是要发给谁的，相当于收信人地址；源IP地址是说明这个数据包是发自哪里的，相当于发信人地址；而净载数据相当于信件的内容。 正是因为数据包具有这样的结构，安装了TCP/IP协议的计算机之间才能相互通信。我们在使用基于TCP/IP协议的网络时，网络中其实传递的就是数据包。理解数据包，对于网络管理的网络安全具有至关重要的意义。

    我们可以用一个形象一些的例子对数据包的概念加以说明：我们在邮局邮寄产品时，虽然产品本身带有自己的包装盒，但是在邮寄的时候只用产品原包装盒来包装显然是不行的。必须把内装产品的包装盒放到一个邮局指定的专用纸箱里，这样才能够邮寄。这里，产品包装盒相当于数据包，里面放着的产品相当于可用的数据，而专用纸箱就相当于帧，且一个帧中只有一个数据包。 “包”听起来非常抽象，那么是不是不可见的呢？通过一定技术手段，是可以感知到数据包的存在的。比如在Windows 2000 Server中，把鼠标移动到任务栏右下角的网卡图标上(网卡需要接好双绞线、连入网络)，就可以看到“发送：××包，收到：××包”的提示。通过数据包捕获软件，也可以将数据包捕获并加以分析。 就是用数据包捕获软件Iris捕获到的数据包的界面图，在此，大家可以很清楚地看到捕获到的数据包的MAC地址、IP地址、协议类型端口号等细节。通过分析这些数据，网管员就可以知道网络中到底有什么样的数据包在活动了。 附： 数据包的结构非常复杂，不是三言两语能够说清的，在这里主要了解一下它的关键构成就可以了，这对于理解TCP/IP协议的通信原理是非常重要的。

 

名词解释：OSI模型是由国际标准化组织(ISO)定义的标准，一种分层体系结构，在其中的每一层定义了针对不同通信级别的协议。OSI模型有7层简单介绍：

上四层协议有：

第7层应用层（Application）协议和应用：http,ftp,tftp,telnet,dns,smtp

此层是用户与计算机进行实际通信的地方.只是当马上就要访问网络时,才会实际上用到这一层.

第6层表示层（Presnation）协议和应用：ebcdic,ascii,jpeg,tiff,midi,mpeg

第5层会话层（Session）协议和应用：nfs,sql,rpc,x-windows,netbios

下四层协议有：

第4层传输层（Transport 此层数据单位【段segment】）协议和应用：tcp,udp,spx

第3层网络层（Network   此层数据单位【包packet】）协议和应用：ip,ipx,appletalk,icmp

第2层链路层（Data Link 此层数据单位【帧Frame】）协议和应用：802.3,802.2,atm,fr

第1层物理层（Physical此层数据单位【比特流Bit】）协议和应用：v.35,eia/tia 323

OSI模型在逻辑上可分为两个部分：低层的1-4层关注的是原始数据的传输；高层的5-7层关注的是网络下的应用程序。

2、数据帧

    “帧”数据由两部分组成：帧头和帧数据。帧头包括接收方主机物理地址的定位以及其它网络信息。帧数据区含有一个数据体。为确保计算机能够解释数据帧中的数据，这两台计算机使用一种公用的通讯协议。互联网使用的通讯协议简称IP，即互联网协议。IP数据体由两部分组成：数据体头部和数据体的数据区。数据体头部包括IP源地址和IP目标地址，以及其它信息。数据体的数据区包括用户数据协议（UDP），传输控制协议（TCP），还有数据包的其他信息。这些数据包都含有附加的进程信息以及实际数据。

3、数据包的封装

上三层：     数据

传输层：     数据  TCP/IP（HEAD） 段

网络层：     数据  TCP/IP（HEAD） IP（HEAD） 包

数据链路层： 数据  TCP/IP（HEAD） IP（HEAD） 帧

物理层：     111111111111000000000000000011  比特